淺談什么是RRU和BBU

RRU（遠程射頻單元）和BBU（基帶處理單元）是基站建設中的關鍵組件，它們支持分布式架構，從而提高了效率和可靠性。

RRU（射頻拉遠單元）和BBU（基帶處理單元）是基站建設和光纖拉遠（FTTA，Fiber To The Antenna）中不可或缺的組件。

在分布式基站架構中，傳統的宏基站設備根據其功能分為兩個獨立的單元：BBU和RRU。

BBU集中了基站的“基帶處理”、“傳輸”、“主控”、“時鐘”等功能。而RRU則專注于射頻（RF）設備，包括收發(fā)器和射頻器件。RRU通過光纖與BBU相連，形成了一種新的“分布式”架構。BBU位于塔基，而RRU則位于塔頂。

RRU通過同軸電纜和功率分配器（耦合器）進一步與天線相連，其中主干線使用光纖，而分支線使用同軸電纜。

塔的高度通常從幾十米到一百多米不等。

將RRU放置在塔頂，靠近天線，連接它們的射頻電纜變得非常短，被稱為跳線。這種連接幾乎可以忽略信號衰減。

因此，可以適當降低RRU的發(fā)射功率。由于RRU位于室外，其設計通常類似于散熱器，允許自然散熱，無需風扇，從而提高了可靠性。

RRU和BBU的主要功能

室內基帶池（BBU）的主要功能包括：1、通過光纖接口與RRU連接，執(zhí)行RRU的控制和數據處理功能。包括信道編碼/解碼和復用/解復用、擴頻調制/解調、測量和報告、功率控制以及同步時鐘提供。 2、通過Iub接口與RNC（無線網絡控制器）連接，主要涉及NBAP（Node B應用部分）信令處理（測量啟動和報告、系統信息廣播、小區(qū)管理、公共信道管理、無線鏈路管理、審計、資源狀態(tài)報告、擁塞控制）、FP（幀協議）幀數據處理以及ATM（異步傳輸模式）傳輸管理。 3、通過管理系統提供運營和維護功能。如配置管理、告警管理、性能管理、版本管理、前端和后端通信管理以及診斷管理。

遠程射頻單元（RRU）的主要功能包括：

1、通過光纖與基帶池（BBU）進行通信，傳輸I/Q數據以及運營和維護信息。

2、通過射頻電纜連接到天線陣列，執(zhí)行射頻信號的發(fā)送和接收。

3、下行信道傳輸功能：將基帶I/Q信號轉換為射頻信號，并通過天線進行傳輸。

4、上行信道接收功能：將天線接收到的射頻信號轉換為基帶I/Q信號，并發(fā)送給BBU。

5、支持各種RRU規(guī)格，并根據不同的應用場景實現不同的扇區(qū)組網形式。

6、支持智能天線的天線校準。

7、支持RRU級聯。

BBU與RRU天線數量之間的關系

對于宏基站，一個BBU生成一個邏輯基站（基站由BBU、RRU和天線組成）。一個BBU通常連接到三個RRU（在一般情況下，不包括遠程場景或3G中某些宏基站對應四個小區(qū)的情況）。一個RRU對應一個天線，一個天線對應一個扇區(qū)。根據頻段的不同，一個扇區(qū)可以對應多個小區(qū)。

對于室內分布站，一個BBU可以連接到三個基帶處理板。目前，有些BBU可以連接到六個基帶處理板。

每個基帶處理板最多可以連接到六個RRU，而每個RRU可以通過耦合器和功率分配器等無源器件連接到多個天線。

然而，需要注意的是，通過功率分配器或耦合器等無源器件派生的多個信號（或天線）仍然屬于同一個小區(qū)。無源器件不能創(chuàng)建新的小區(qū)。

RRU和BBU的演進路線及未來趨勢分析

1、傳統分布式架構（4G及之前）

RRU：

功能：負責射頻信號處理（如數模轉換、功率放大、濾波等），靠近天線部署以減少饋線損耗。

演進方向：從單一頻段支持到多頻段、多制式（如4G多模RRU），支持更高帶寬和MIMO技術。

BBU：

功能：完成基帶信號處理（如編碼、調制、資源調度等），集中部署于機房。

演進方向：從專用硬件向通用服務器平臺過渡，逐步支持虛擬化功能。

特點：

RRU與BBU分離，通過光纖連接（CPRI協議），形成分布式基站架構。

優(yōu)勢：靈活部署、降低饋線損耗、便于網絡擴展。

2、5G架構重構：CU/DU與AAU

5G網絡引入CU（Centralized Unit）和DU（Distributed Unit）分層架構，同時推動RRU向AAU（Active Antenna Unit）演進：

RRU → AAU：

將天線與RRU集成，形成有源天線單元（AAU），支持大規(guī)模MIMO（Massive MIMO）和波束賦形。

支持更高頻段（如毫米波）和更寬帶寬（如100MHz以上）。

BBU拆分：

DU：負責實時性高的物理層處理（如L1功能），靠近AAU部署以滿足低時延需求。

CU：負責非實時的高層協議處理（如RRC、PDCP層），集中部署以實現資源協同。

特點：

前傳（AAU-DU）采用eCPRI協議，降低帶寬需求，支持靈活組網。

網絡架構更扁平化，滿足5G低時延、高可靠性的需求。

3、云化與虛擬化（5G Advanced及6G）

BBU云化（Cloud RAN）：

基帶功能虛擬化為VNF（Virtual Network Function），運行在通用服務器或云平臺上，實現資源池化和彈性擴縮容。

支持網絡切片，為不同業(yè)務（如工業(yè)互聯網、車聯網）提供定制化服務。

RRU智能化：

AAU進一步集成AI能力，實現信道預測、智能波束管理等。

支持動態(tài)頻譜共享（DSS）和節(jié)能技術（如深度休眠）。

特點：

軟硬件解耦，降低設備依賴，推動O-RAN（開放無線接入網）生態(tài)發(fā)展。

通過邊緣計算（MEC）實現業(yè)務本地化處理，減少核心網壓力。

4、未來趨勢（6G及下一代網絡）

太赫茲與超高頻段：

RRU/AAU需支持太赫茲頻段，天線設計更密集，可能采用新型材料（如硅基光子集成）。

AI原生架構：

BBU和RRU深度集成AI算法，實現自主優(yōu)化（如智能干擾消除、動態(tài)資源分配）。

全雙工與全息無線電：

RRU支持同時同頻全雙工（CCFD），提升頻譜效率。

空天地一體化：

RRU可能擴展至衛(wèi)星通信場景，支持非地面網絡（NTN）。